断路器电磁操动机构原理1

1、CD10型电磁操动机构小组成员：王盼军 李永健 赵磊断路器（英文名称：circuit-breaker，circuit breaker）是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的开关装置。断路器可用来分配电能，不频繁地启动异步电动机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路，其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件。目前，已获得了广泛的应用。断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护（I

2、m）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。额定工作电压（Ue）：这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。额定电流（In）：这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。短路继电器脱扣电流整定值（Im）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸极限Im。额定短路分断能力（Icu或Icn）：断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高（预期的）电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分

3、量（总在最坏的情况短路下出现）假定为零。工业用断路器额定值（Icu）和家用断路器额定值（Icn）通常以kA均方根值的形式给出。操动机构是带动高压断路器传动机构进行合闸和分闸的机构一、操动机构的分类和基本要求（一）操动机构的分类根据断路器合闸时所用能量形式的不同，操动机构可分为以下几种。（）手动机构（CS型）。指用人力进行合闸的操动机构。（）电磁机构（CD型）。指用电磁铁合闸的操动机构。（）弹簧机构（CT型）。指事先用人力或电动机使弹簧储能实现合闸的弹簧合闸操动机构。（）电动机机构（CJ型）。指用电动机合闸与分闸的操动机构。（）液压机构（CY型）。指用高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。（）

4、气动机构（CQ型）。指用压缩空气推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。（二）操动机构的基本要求（1）具有足够的操作功率。（2）具有维持合闸的装置。（3）具有尽可能快的分闸速度。（4）具有自由脱扣装置。所谓自由脱扣，是指在断路器合闸过程中如操动机构又接到分闸命令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸。（5）具有“防跳跃”功能。（6）具有自动复位功能。（7）具备工作可靠、结构简单、体积小、重量轻、操作方便、价格低廉等特点。 电磁操动机构是用直流螺管电磁力合闸的操动机构。其优点是结构简单、价格较低、加工工艺要求低、可靠性高。缺点是合闸功率大、需要配备大容址的直流合闸电派、机构笨皿、机构耗材多。电磁

5、操动机构由一个电磁线圈和铁心，加上分闸弹簧和必要的机械锁扣系统组成，结构简单、零件数少、工作可靠、制造成本低。同时螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求。其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，因而要求配用昂贵的蓄电池，加上电磁机构的结构笨重，动作时间较长。电磁操动机构出现最早，但目前用量趋于减少。（一）电磁操动机构（CD型）电磁操动机构是用电磁铁将电能变成机械能作为合闸动力。它的优点是：结构简单，工作可靠，能用于自动重合闸和远距离操作。缺点是：合闸线圈消耗的功率太大，机构结构笨重，合闸时间长。CD10型是一种户内壁挂式电磁操动机构。由自由脱扣机构、维持机构、电磁系统和缓冲系统等组成

6、。可以电动合闸、手动合闸、非正常手动合闸，也可以进行自动重合闸。操动电源采用直流220V或110V。该机构可以电动合闸，电动分闸和手动分闸，也可经进行自动重合闸，该机构合闸 分闸需要使用直流电源。控制合闸直流电流，可用外接的CZ0-40C型或CZ0-40D低压直流接触器。CD10型电磁机构内装有分闸电磁铁，既能手力分闸，也能电动分闸或遥控分闸。CD10型机构有铁罩作封盖，罩的中间有一圆孔，指标“分”“合”位置。1. 结构原理（1）合闸电磁系统。电磁系统在操动机构的中、下部，主要由合闸线圈、合闸铁芯、铸铁支架、内圆筒、外铁筒、缓冲法兰及复位弹簧等组成。铸铁支架的水平部分、外铁筒和缓冲法兰的上部经铁芯组成一个闭合磁路。为了防止铁芯吸合时粘附在磁轭上，特加一黄铜垫圈和压缩弹簧，以保证铁芯在合闸终了时迅速落下。如图3-18所示，维持机构由托架7和弹簧9组成。托架由两块形状相同的弯板相互固定，其间可通过合闸铁芯的顶杆11，并可绕一固定的转动轴8向左偏转，但不能倒向右侧。合闸位置时，托架托住滚轮（轴10）不使其下落，维持合闸状态该机构位于操动轴拐臂（连杆6）和合闸电磁系统之间，由连杆（2、3、4、）、支撑杆和分闸铁芯等组成。当断路器在合闸前后及合闸过程中时，连杆2和3处于“死点”位置，即自由脱扣机构处于入扣位置；当